中国无人潜水器跨入深渊和极地科考新阶段

[本刊讯] 2021年9月，中国科学院沈阳自动化研究所主持研制的“海斗一号”全海深自主遥控潜水器（简称“海斗一号”）在马里亚纳海沟深渊科学考察中，取得多项世界级成果。此次任务的顺利完成，意味着中国全海深无人潜水器正式跨入万米科考应用的新阶段，填补了当前国际上全海深无人潜水器万米科考应用的空白。航次专家组认为，“海斗一号”在目标物探寻、海底地形地貌探测、实时影像直播和目标物在线识别等应用领域体现出明显优势和价值，为万米深渊科考提供了一种非常有效的技术手段和装备支撑。

“海斗一号”为一款自主遥控无人潜水器，具有独特的“三合一”多模式操控和作业模式，同时具备多种类型潜水器的功能，既能大范围自主巡航探测，又能实现实时定点精细观测，还能通过所携带的机械手采集样品。

在自治式潜水器（autonomous underwater vehicle， AUV）模式下，“海斗一号”可以在海底自由穿梭，实现大范围自主巡航观测；在遥控潜水器（remote-operated vehicle， ROV）模式下，“海斗一号”通过光纤微缆与母船连接，可在指定海底区域进行定点精细观测和机械手作业，可通过光纤微缆回传海底高清影像；在自主遥控混合（autonomous and remotely operated vehicle， ARV）模式下，“海斗一号”通过光纤与母船连接，既可以大范围自主巡航观测，又可以进行定点精细观测、采样作业和实时影像回传。

本次应用中，“海斗一号”在马里亚纳海沟10 800米以深深渊海区成功实现多次万米下潜及科考应用，再次刷新了中国无人潜水器最大下潜深度纪录，取得了全海深无人潜水器连续、稳定、可靠科考应用的重大突破。

在AUV模式下，“海斗一号”打破了多项无人潜水器的世界纪录，包括最大下潜深度达到10 908米，海底连续作业时间超过8小时，近海底航行距离超过14千米，填补了中国全海深无人无缆潜水器AUV技术与装备空白。在国际上首次对“挑战者深渊”西部凹陷区进行了高精度地形地貌的全覆盖探测，并首次实现了无缆无人潜水器万米坐底并连续拍摄高清视频影像。

在ARV模式下，“海斗一号”在万米海底连续工作超过10小时，达到了国际先进水平，创造了中国潜水器万米海底最长工作时间的纪录，并实现了万米海底定点实时高清精细观测。

“海斗一號”受科技部“十三五”国家重点研发计划“深海关键技术与装备”重点专项立项支持，由中国科学院沈阳自动化所牵头联合国内十余家科研单位共同攻关，旨在研制一款具有完全自主知识产权、集探测与作业一体化设计和自主遥控多操控模式相结合的万米深潜装备。

另悉，由该所主持研制的“探索4500”自主水下机器人成功完成北极科考应用，并于2021年9月28日胜利返航。在科考应用中，“探索4500”成功获取了近底高分辨多波束、水文及磁力数据，为超慢速扩张的加克洋中脊地形地貌、岩浆与热液活动等北极深海前沿科学研究提供了一种先进的探测技术手段。这是中国首次利用自主水下机器人在北极高纬度地区开展近海底科考应用，其成功下潜为中国不断深化对北极洋中脊多圈层物质能量交换及地质过程的探索和认知提供了重要数据资料，也将为中国深度参与北极环境保护提供重要科学支撑。

（戴天娇）